新高考適用2023版高考生物二輪總復(fù)習(xí)專題11發(fā)酵工程課件

專題十一發(fā)酵工程考綱導(dǎo)向·明目標(biāo)核心考點一核心考點二考綱導(dǎo)向·明目標(biāo)課標(biāo)要求1．闡明在發(fā)酵工程中滅菌是獲得純凈的微生物培養(yǎng)物的前提2．闡明無菌技術(shù)是在操作過程中，保持無菌物品與無菌區(qū)域不被微生物污染的技術(shù)3．舉例說明通過調(diào)整培養(yǎng)基的配方可有目的地培養(yǎng)某種微生物4．概述平板劃線法和稀釋涂布平板法是實驗室中進(jìn)行微生物分離和純化的常用方法5．概述稀釋涂布平板法和顯微鏡計數(shù)法是測定微生物數(shù)量的常用方法6．舉例說明日常生活中的某些食品是運用傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)生產(chǎn)的7．闡明發(fā)酵工程利用現(xiàn)代工程技術(shù)及微生物的特定功能，工業(yè)化生產(chǎn)人類所需產(chǎn)品8．舉例說明發(fā)酵工程在醫(yī)藥、食品及其他工農(nóng)業(yè)生產(chǎn)上有重要的應(yīng)用價值考查方向1．利用酵母菌、醋酸菌制作果酒和果醋2．利用乳酸菌發(fā)酵制作泡菜3．通過配制培養(yǎng)基、滅菌、接種和培養(yǎng)等實驗操作獲得純凈的酵母菌落4．分離土壤中分解尿素的細(xì)菌，并進(jìn)行計數(shù)網(wǎng)絡(luò)構(gòu)建1．果酒制作時，發(fā)酵瓶裝入葡萄汁后留有1/3空間的目的是什么？提示：先讓酵母菌進(jìn)行有氧呼吸快速繁殖，耗盡氧氣后再進(jìn)行酒精發(fā)酵；其次，防止發(fā)酵過程中產(chǎn)生的CO2造成發(fā)酵液的溢出。2．在傳統(tǒng)發(fā)酵食品的制作過程中，為什么發(fā)酵食品的品質(zhì)往往不一？提示：沒有接種菌種，而是利用了天然存在的菌種，菌種差異、雜菌情況不明和發(fā)酵過程的控制缺乏標(biāo)準(zhǔn)等，往往會造成發(fā)酵食品的品質(zhì)不一。長句突破3．在倒平板的過程中，如果不小心將培養(yǎng)基濺在皿蓋與皿底之間的部位，這個平板還能用來培養(yǎng)微生物嗎？為什么？提示：不能。因為空氣中的微生物可能在皿蓋和皿底之間的培養(yǎng)基上滋生，可能會造成污染。4．平板劃線法在做第二次以及其后的劃線操作時，為什么總是從上一次劃線的末端開始劃線？目的是什么？提示：劃線后，線條末端細(xì)菌的數(shù)目比線條起始處要少，每次從上一次劃線的末端開始，能使細(xì)菌的數(shù)目隨著劃線次數(shù)的增加而逐步減少，最終能得到由單個細(xì)菌繁殖而來的菌落。這樣做的目的是將聚集的菌種逐步稀釋分散以便獲得單個菌落。5．某同學(xué)在純化土壤中的細(xì)菌時，發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上的菌落連成了一片，最可能的原因是什么？應(yīng)當(dāng)怎樣操作才可避免此現(xiàn)象？提示：最可能的原因是菌液濃度過高或劃線時在劃下一區(qū)域前未將接種環(huán)灼燒滅菌；采取的措施是增大稀釋倍數(shù)或每次劃新區(qū)域前先將接種環(huán)灼燒滅菌。6．為什么測定活菌的數(shù)量不能用平板劃線法？提示：由于在所劃的線中，一般只有最后一次劃線的末端才會形成只由一個活菌形成的菌落，而其他一些菌落往往由兩個活菌或多個活菌繁殖而成，而在計數(shù)時一個菌落對應(yīng)著一個活菌，這樣在劃線所得的平板中，菌落數(shù)目遠(yuǎn)低于活菌的實際數(shù)值，所以不能用平板劃線法測定活菌數(shù)量。7．利用稀釋涂布平板法純化分解尿素的細(xì)菌時，經(jīng)培養(yǎng)后發(fā)現(xiàn)培養(yǎng)基上出現(xiàn)多種菌落，可能的原因有哪些？提示：出現(xiàn)雜菌污染的可能原因有：培養(yǎng)基制備過程中被雜菌污染；接種過程中，無菌操作不符合要求；系列稀釋時，無菌操作不符合要求等。8．與傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)相比，發(fā)酵工程具有哪些特點？提示：發(fā)酵工程具有生產(chǎn)條件溫和、原料來源豐富且價格低廉、產(chǎn)物專一、廢棄物對環(huán)境的污染小和容易處理等特點。核心考點一傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)和發(fā)酵工程1．泡菜、果酒、果醋制作的比較項目泡菜果酒果醋所用菌種乳酸菌酵母菌醋酸菌制作原理乳酸菌的無氧呼吸：C6H12O62C3H6O3＋能量酵母菌的無氧呼吸：C6H12O62C2H5OH＋2CO2＋能量醋酸菌的有氧呼吸，糖源充足時：C6H12O6＋2O22CH3COOH＋2CO2＋2H2O＋能量糖源不足時：C2H5OH＋O2

CH3COOH＋H2O＋能量項目泡菜果酒果醋操作流程挑選葡萄→沖洗→榨汁→酒精發(fā)酵→乙酸發(fā)酵↓↓

果酒

果醋項目泡菜果酒果醋條件控制O2無氧前期有氧，后期無氧有氧溫度室溫18～30℃30～35℃時間根據(jù)室溫控制發(fā)酵時間，一般15d左右10～12d7～8d其他條件控制鹽與水的比例——操作提示泡菜壇的選擇、腌制的條件材料的選擇與處理；防止發(fā)酵液被污染；控制好發(fā)酵條件；正確使用發(fā)酵裝置2．傳統(tǒng)發(fā)酵食品制作過程中把握控制雜菌的措施(1)通過發(fā)酵條件控制雜菌。①無氧發(fā)酵時的無氧環(huán)境可以抑制好氧菌。②酒精發(fā)酵形成的酸性環(huán)境抑制雜菌繁殖。(2)利用高滲透壓控制雜菌，如腐乳的制作加鹽。(3)利用酒精控制雜菌，如果酒的制作。3．發(fā)酵工程的基本環(huán)節(jié)1．(不定項)(2022·山東高考，20)啤酒的工業(yè)化生產(chǎn)中，大麥經(jīng)發(fā)芽、焙烤、碾磨、糖化、蒸煮、發(fā)酵、消毒等工序后，最終過濾、調(diào)節(jié)、分裝。下列說法正確的是(

)A．用赤霉素處理大麥，可使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶B．焙烤是為了利用高溫殺死大麥種子胚并進(jìn)行滅菌C．糖漿經(jīng)蒸煮、冷卻后需接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵D．通過轉(zhuǎn)基因技術(shù)可減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期考題解密ACD【解析】赤霉素能促進(jìn)種子的萌發(fā)，據(jù)此可推測若用赤霉素處理大麥，可誘導(dǎo)α-淀粉酶相關(guān)基因的表達(dá)，促進(jìn)α-淀粉酶的合成，進(jìn)而使大麥種子無須發(fā)芽就能產(chǎn)生α-淀粉酶，A正確；焙烤可以殺死大麥種子的胚，但不使淀粉酶失活，沒有進(jìn)行滅菌，B錯誤；糖漿經(jīng)蒸煮(產(chǎn)生風(fēng)味組分、終止酶的進(jìn)一步作用，并對糖漿滅菌)、冷卻后再接種酵母菌進(jìn)行發(fā)酵，防止高溫殺死菌種，C正確；轉(zhuǎn)基因技術(shù)已被用來減少啤酒酵母雙乙酰的生成，縮短啤酒的發(fā)酵周期，屬于轉(zhuǎn)基因技術(shù)在微生物領(lǐng)域的應(yīng)用，D正確。2．(2022·湖南高考，21)黃酒源于中國，與啤酒、葡萄酒并稱世界三大發(fā)酵酒。發(fā)酵酒的釀造過程中除了產(chǎn)生乙醇外，也產(chǎn)生不利于人體健康的氨基甲酸乙酯(EC)。EC主要由尿素與乙醇反應(yīng)形成，各國對酒中的EC含量有嚴(yán)格的限量標(biāo)準(zhǔn)。回答下列問題：(1)某黃酒釀制工藝流程如圖所示，圖中加入的菌種a是_________，工藝b是____________(填“消毒”或“滅菌”)，采用工藝b的目的是________________________________________________。酵母菌滅菌殺死啤酒中微生物，防止雜菌污染，延長其保存期(2)以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入________指示劑，根據(jù)顏色變化，可以初步鑒定分解尿素的細(xì)菌。尿素分解菌產(chǎn)生的脲酶可用于降解黃酒中的尿素，脲酶固定化后穩(wěn)定性和利用效率提高，固定化方法有__________________________________(答出兩種即可)。酚紅化學(xué)結(jié)合法、包埋法、物理吸附法(3)研究人員利用脲酶基因構(gòu)建基因工程菌L，在不同條件下分批發(fā)酵生產(chǎn)脲酶，結(jié)果如圖所示。推測________是決定工程菌L高脲酶活力的關(guān)鍵因素，理由是_______________________________________________________________________________________________________。pH

隨著培養(yǎng)時間延長，兩圖形中脲酶活力變化曲線基本一致，當(dāng)pH從6.5降為4.5時，酶活力逐漸下降后保持相對穩(wěn)定(4)某公司開發(fā)了一種新的黃酒產(chǎn)品，發(fā)現(xiàn)EC含量超標(biāo)。簡要寫出利用微生物降低該黃酒中EC含量的思路______________________________________________________________________________。

在發(fā)酵環(huán)節(jié)加入尿素分解菌，使尿素被分解，EC不能形成，從而降低EC含量【解析】

(1)制造果酒利用的是酵母菌的無氧呼吸，加入的菌種a是酵母菌。過濾能除去啤酒中微生物，工藝b是滅菌，滅菌能殺死啤酒中微生物，防止雜菌污染，延長其保存期。(2)由于細(xì)菌分解尿素的過程中合成脲酶，脲酶將尿素分解成氨，會使培養(yǎng)基堿性增強，pH升高，所以可以用檢測pH變化的方法來判斷尿素是否被分解，故在以尿素為唯一氮源的培養(yǎng)基中加入酚紅指示劑可以鑒別尿素分解菌。固定化酶實質(zhì)上是將相應(yīng)酶固定在不溶于水的載體上，實現(xiàn)酶的反復(fù)利用，并提高酶穩(wěn)定性，酶的各項特性(如高效性、專一性和作用條件的溫和性)依然保持。固定化酶的方法包括化學(xué)結(jié)合法、包埋法、物理吸附法等。(3)對比兩坐標(biāo)曲線，隨著培養(yǎng)時間延長，兩圖形中脲酶活力先增加后保持相對穩(wěn)定，兩者變化曲線基本一致，所以培養(yǎng)時間不是決定工程菌L高脲酶活力的關(guān)鍵因素。上圖中當(dāng)pH從6.5降為4.5時，酶活力會隨培養(yǎng)時間逐漸升高至1.6×103后保持相對穩(wěn)定，下圖中當(dāng)pH為6.5時，酶活力可以達(dá)到5.0×103并保持不變，故pH值是決定工程菌L高脲酶活力的關(guān)鍵因素。(4)從題意可知，利用脲酶消除其前體物質(zhì)尿素可降低該黃酒中EC含量。該實驗的實驗思路為：將分解尿素的細(xì)菌，擴大培養(yǎng)后經(jīng)過酸性培養(yǎng)基的初篩后，在添加酚紅的培養(yǎng)基上進(jìn)行復(fù)篩，挑選目標(biāo)菌株接種到發(fā)酵環(huán)節(jié)，使尿素被分解，EC不能形成，從而降低EC含量。變式一考查傳統(tǒng)發(fā)酵技術(shù)1．(2022·樂清市知臨中學(xué)模擬)玫瑰米醋深受消費者喜愛，其釀造流程如圖所示。下列有關(guān)說法錯誤的是(

)變式突破AA．麩曲的作用是把大米中葡萄糖氧化成乙醇B．粗谷糠的作用是吸附醋桿菌和增加透氣性C．釀醋過程中對醋醅進(jìn)行翻動，其作用降低表層溫度，增加底層氧氣含量D．發(fā)酵后期往往向醋醅中加入2%～3%的食鹽的作用是終止醋酸菌過度氧化【解析】麩曲主要作用是把大米中的淀粉糖化為葡萄糖，A錯誤；粗谷糠的疏松度和吸水性均較好，做釀酒生產(chǎn)的輔料比其他輔料用量少，疏松酒醅的性能好，發(fā)酵界面大，因而粗谷糠的作用是吸附醋酸菌和有利于增加透氣性，B正確；在釀醋過程中會釋放出大量的熱量，并且醋酸菌是好氧菌，所以釀醋過程中對醋醅進(jìn)行翻動，其作用降低表層溫度，增加底層氧氣含量，C正確；醋酸菌在乙醇耗盡的情況下，能繼續(xù)氧化醋酸生成二氧化碳和水，因此發(fā)酵后期往往向醋醅中加入2%～3%的食鹽，其作用為終止醋酸菌過度氧化，D正確。2．(2020·山東卷，12)我國的釀酒技術(shù)歷史悠久，古人在實際生產(chǎn)中積累了很多經(jīng)驗?！洱R民要術(shù)》記載：將蒸熟的米和酒曲混合前需“浸曲發(fā)，如魚眼湯，凈淘米八斗，炊作飯，舒令極冷”。意思是將酒曲浸到活化，冒出魚眼大小的氣泡，把八斗米淘凈，蒸熟，攤開冷透。下列說法錯誤的是(

)A．“浸曲發(fā)”過程中酒曲中的微生物代謝加快B．“魚眼湯”現(xiàn)象是微生物呼吸作用產(chǎn)生的CO2釋放形成的C．“凈淘米”是為消除雜菌對釀酒過程的影響而采取的主要措施D．“舒令極冷”的目的是防止蒸熟的米溫度過高導(dǎo)致酒曲中的微生物死亡C【解析】

“浸曲發(fā)”是將酵母菌活化，可以使微生物代謝加快，A正確；“魚眼湯”是指酵母菌在呼吸過程中產(chǎn)生CO2，使溶液中出現(xiàn)氣泡，B正確；在做酒過程中，為消除雜菌的影響主要靠“炊作飯”，即蒸熟，C錯誤；“舒令極冷”是將米飯攤開冷透，防止溫度過高導(dǎo)致微生物(酵母菌)死亡，D正確。故選C。變式二綜合考查發(fā)酵工程的原理和操作3．(2022·臨沂二模)啤酒生產(chǎn)的簡要流程如圖所示，制麥時用赤霉素溶液浸泡大麥種子，糖化主要將麥芽中的淀粉等有機物水解為小分子。下列說法錯誤的是(

)A．在整個發(fā)酵過程中，要始終保持嚴(yán)格的無菌、厭氧環(huán)境B．用赤霉素溶液浸泡大麥種子，目的是促進(jìn)α-淀粉酶合成C．在接種酵母菌前進(jìn)行冷卻處理，是為了避免殺死酵母菌種D．為了加速發(fā)酵過程、縮短生產(chǎn)周期，可用基因工程改造啤酒酵母A【解析】酵母菌是兼性厭氧微生物，在有氧條件下，酵母菌進(jìn)行有氧呼吸，大量繁殖，故在發(fā)酵初期需要通入空氣，讓酵母菌大量繁殖，A錯誤；用赤霉素溶液浸泡大麥種子，可以讓大麥種子無需發(fā)芽便能產(chǎn)生更多的α-淀粉酶，降低生產(chǎn)成本，B正確；在接種酵母菌前進(jìn)行冷卻處理，是為了避免殺死酵母菌種，C正確；為了加速發(fā)酵過程、縮短生產(chǎn)周期，可用基因工程改造啤酒酵母，D正確。4．(2021·全國乙卷)工業(yè)上所說的發(fā)酵是指微生物在有氧或無氧條件下通過分解與合成代謝將某些原料物質(zhì)轉(zhuǎn)化為特定產(chǎn)品的過程。利用微生物發(fā)酵制作醬油在我國具有悠久的歷史。某企業(yè)通過發(fā)酵制作醬油的流程示意圖如下?；卮鹣铝袉栴}：(1)米曲霉發(fā)酵過程中，加入大豆、小麥和麥麩可以為米曲霉的生長提供營養(yǎng)物質(zhì)，大豆中的____________可為米曲霉的生長提供氮源，小麥中的淀粉可為米曲霉的生長提供__________。(2)米曲霉發(fā)酵過程的主要目的是使米曲霉充分生長繁殖，大量分泌制作醬油過程所需的酶類，這些酶中的____________、____________能分別將發(fā)酵池中的蛋白質(zhì)和脂肪分解成易于吸收、風(fēng)味獨特的成分，如將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和____________。米曲霉發(fā)酵過程需要提供營養(yǎng)物質(zhì)、通入空氣并攪拌，由此可以判斷米曲霉屬于______________(填“自養(yǎng)厭氧”“異養(yǎng)厭氧”或“異養(yǎng)好氧”)微生物。蛋白質(zhì)碳源蛋白酶脂肪酶氨基酸異養(yǎng)好氧(3)在發(fā)酵池發(fā)酵階段添加的乳酸菌屬于______________(填“真核生物”或“原核生物”)；添加的酵母菌在無氧條件下分解葡萄糖的產(chǎn)物是____________________。在該階段抑制雜菌污染和繁殖是保證醬油質(zhì)量的重要因素，據(jù)圖分析該階段中可以抑制雜菌生長的物質(zhì)是______________________(答出1點即可)。原核生物酒精和二氧化碳酒精、乳酸、食鹽【解析】

(1)大豆中含有豐富的蛋白質(zhì)，可為微生物的生長繁殖提供氮源。小麥中的淀粉可以為微生物的生長繁殖提供碳源。(2)米曲霉在發(fā)酵過程中產(chǎn)生的蛋白酶能將蛋白質(zhì)分解為小分子的肽和氨基酸，產(chǎn)生的脂肪酶能將脂肪分解為甘油和脂肪酸，使發(fā)酵的產(chǎn)物具有獨特的風(fēng)味。米曲霉發(fā)酵時需要利用現(xiàn)有的有機物且需要氧氣，說明其代謝類型是異養(yǎng)好氧型。(3)乳酸菌沒有核膜包被的細(xì)胞核，屬于原核生物。酵母菌屬于兼性厭氧型微生物，既可以進(jìn)行有氧呼吸，也可以進(jìn)行無氧呼吸，無氧呼吸的產(chǎn)物是酒精和二氧化碳。在發(fā)酵池中酵母菌產(chǎn)生的酒精能抑制雜菌的生長，乳酸菌產(chǎn)生的乳酸使發(fā)酵液呈酸性也能抑制雜菌的生長，同時往發(fā)酵池中添加的食鹽也能抑制雜菌的生長。核心考點二微生物的培養(yǎng)技術(shù)和應(yīng)用1．圖解培養(yǎng)基制備與微生物純化技術(shù)2．圖示無菌技術(shù)常用方法3．圖解微生物的分離、鑒定流程土壤取樣—富含目標(biāo)微生物的環(huán)境↓選擇培養(yǎng)—用相應(yīng)選擇培養(yǎng)基培養(yǎng)↓梯度稀釋—制備一系列稀釋液↓涂布平板—稀釋涂布平板法接種到鑒別培養(yǎng)基↓篩選目的菌—挑選特定顏色反應(yīng)的菌落4．辨析統(tǒng)計菌落數(shù)的兩種方法稀釋涂布平板法顯微鏡直接計數(shù)法原理當(dāng)樣品的稀釋度足夠高時，培養(yǎng)基表面生長的一個菌落，來源于樣品稀釋液中的一個活菌，通過統(tǒng)計平板上的菌落數(shù)，就能推測出樣品中大約含有多少活菌利用特定的細(xì)菌計數(shù)板或血細(xì)胞計數(shù)板，在顯微鏡下計算一定體積的樣品中微生物的數(shù)量稀釋涂布平板法顯微鏡直接計數(shù)法公式每克樣品中的菌落數(shù)＝

×MC：某稀釋度下平板上生長的平均菌落數(shù)；V：涂布平板時所用的稀釋液的體積(mL)；M：稀釋倍數(shù)每毫升原液所含細(xì)菌數(shù)：(如16×25型)每小格內(nèi)平均細(xì)菌數(shù)×400×104×稀釋倍數(shù)缺點當(dāng)兩個或多個菌體連在一起時，平板上觀察到的只是一個菌落不能區(qū)分細(xì)胞死活結(jié)果比實際值偏小比實際值偏大3．(2022·全國甲卷，37)某同學(xué)從被石油污染的土壤中分離得到A和B兩株可以降解石油的細(xì)菌，在此基礎(chǔ)上采用平板培養(yǎng)法比較二者降解石油的能力，并分析兩個菌株的其他生理功能。實驗所用的培養(yǎng)基成分如下。培養(yǎng)基Ⅰ：K2HPO4，MgSO4，NH4NO3，石油。培養(yǎng)基Ⅱ：K2HPO4，MgSO4，石油?？碱}解密操作步驟：①將A、B菌株分別接種在兩瓶液體培養(yǎng)基Ⅰ中培養(yǎng)，得到A、B菌液；②液體培養(yǎng)基Ⅰ、Ⅱ中添加瓊脂，分別制成平板Ⅰ、Ⅱ，并按圖中所示在平板上打甲、乙兩孔。回答下列問題。(1)實驗所用培養(yǎng)基中作為碳源的成分是________。培養(yǎng)基中NH4NO3的作用是為菌株的生長提供氮源，氮源在菌體內(nèi)可以參與合成__________________________________(答出2種即可)等生物大分子。(2)步驟①中，在資源和空間不受限制的階段，若最初接種N0個A細(xì)菌，繁殖n代后細(xì)菌的數(shù)量是__________。石油DNA、RNA和蛋白質(zhì)(合理即可)N0·2n(3)為了比較A、B降解石油的能力，某同學(xué)利用步驟②所得到的平板Ⅰ、Ⅱ進(jìn)行實驗，結(jié)果如表所示(“＋”表示有透明圈，“＋”越多表示透明圈越大，“－”表示無透明圈)，推測該同學(xué)的實驗思路是____________________________________________________________________________________________________________________________________________________。菌株透明圈大小平板Ⅰ平板ⅡA＋＋＋＋＋B＋＋－在平板Ⅰ和平板Ⅱ的甲孔中均滴加A菌液，在平板Ⅰ和平板Ⅱ的乙孔中均滴加等量的B菌液，培養(yǎng)相同時間，觀察透明圈大小(分解石油的能力越強，透明圈越大)(4)現(xiàn)有一貧氮且被石油污染的土壤，根據(jù)上表所示實驗結(jié)果，治理石油污染應(yīng)選用的菌株是__________，理由是________________________________________________________________________________________________________________________________。菌株A

菌株A在無NH4NO3的培養(yǎng)基上可以生長繁殖，而菌株B在無NH4NO3的培養(yǎng)基上不能生長繁殖，且菌株A分解石油的能力較強(合理即可)【解析】

(1)石油中含有含碳有機物，可以作為碳源。菌體內(nèi)的含氮生物大分子有蛋白質(zhì)和核酸。(2)在資源和空間不受限制的階段，細(xì)菌呈“J”形增長。若最初接種N0個A細(xì)菌，繁殖n代后A細(xì)菌的數(shù)量是N0·2n。(3)由題表可知，A菌株降解石油的能力比B菌株強，形成的透明圈比B菌株的大，且A菌株可以固氮，在培養(yǎng)基中不添加氮源的情況下也可以生長繁殖，產(chǎn)生透明圈；B菌株不能固氮，在培養(yǎng)基中不添加氮源的情況下不能生長繁殖，不能產(chǎn)生透明圈，可據(jù)此設(shè)計實驗。(4)據(jù)表格信息可知，菌株A在無NH4NO3的培養(yǎng)基上可以生長繁殖，而菌株B在無NH4NO3的培養(yǎng)基上不能生長繁殖，因此對于貧氮且被石油污染的土壤來說，治理石油污染應(yīng)該選用菌株A。4．(2022·全國乙卷，37)化合物S被廣泛應(yīng)用于醫(yī)藥、食品和化工工業(yè)。用菌株C可生產(chǎn)S，S的產(chǎn)量與菌株C培養(yǎng)所利用的碳源關(guān)系密切。為此，某小組通過實驗比較不同碳源對菌體生長和S產(chǎn)量的影響，結(jié)果見表。碳源細(xì)胞干重(g/L)S產(chǎn)量(g/L)葡萄糖3.120.15淀粉0.010.00制糖廢液2.300.18回答下列問題。(1)通常在實驗室培養(yǎng)微生物時，需要對所用的玻璃器皿進(jìn)行滅菌，滅菌的方法有__________________________(答出2點即可)。(2)由實驗結(jié)果可知，菌株C生長的最適碳源是__________；用菌株C生產(chǎn)S的最適碳源是____________。菌株C的生長除需要碳源外，還需要____________________(答出2點即可)等營養(yǎng)物質(zhì)。(3)由實驗結(jié)果可知，碳源為淀粉時菌株C不能生長，其原因是______________________________________________。干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌葡萄糖制糖廢液水、氮源、無機鹽菌株C缺乏能分解淀粉的酶，不能分解利用淀粉(4)若以制糖廢液作為碳源，為進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適碳源濃度，某同學(xué)進(jìn)行了相關(guān)實驗。請簡要寫出實驗思路：_______________________________________________________________________________________________________________________________。(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實現(xiàn)廢物利用，其意義是__________________________(答出1點即可)。

分別向一系列含有不同濃度制糖廢液的培養(yǎng)基中接種等量且適量的菌株C，放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，一段時間后檢測培養(yǎng)液中S的含量減少環(huán)境污染(合理即可)【解析】

(1)在實驗室培養(yǎng)微生物時，對玻璃器皿進(jìn)行滅菌的方法有干熱滅菌和高壓蒸汽滅菌等。(2)由實驗結(jié)果可知，以葡萄糖作為碳源時，細(xì)胞干重最高，最有利于菌株C生長；而以制糖廢液作為碳源時，S產(chǎn)量最高，此時更有利于生產(chǎn)S。微生物生長所需的營養(yǎng)物質(zhì)除碳源外，一般還包括水、氮源和無機鹽等。(3)碳源為淀粉時菌株C不能生長，可能是因為菌株C缺乏能分解淀粉的酶，不能分解利用淀粉。(4)若要進(jìn)一步確定生產(chǎn)S的最適制糖廢液濃度，可分別向一系列含有不同濃度制糖廢液的培養(yǎng)基中接種等量且適量的菌株C，放在相同且適宜的條件下培養(yǎng)，一段時間后檢測培養(yǎng)液中S的含量。(5)利用制糖廢液生產(chǎn)S可以實現(xiàn)廢物利用，減少環(huán)境污染。變式一考查微生物的基本培養(yǎng)技術(shù)5．(2022·泰州模擬)巴氏殺菌乳是以生牛(羊)乳為原料，經(jīng)巴氏殺菌等工序制得的液體產(chǎn)品，根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)(GB19645-2010)每毫升合格巴氏殺菌乳中細(xì)菌總數(shù)不得超過50000個。某興趣小組進(jìn)行了新鮮牛奶合適的消毒溫度的探究，相關(guān)實驗操作不合理的是(

)A．配制牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基并在121℃、100kPa條件下處理15～30minB．將等量的新鮮牛奶分別置于60℃、70℃、80℃、90℃恒溫水浴鍋中處理15minC．對處理后的牛奶進(jìn)行梯度稀釋后，利用稀釋涂布平板法接種并在37℃下培養(yǎng)24hD．統(tǒng)計培養(yǎng)基上全部菌落數(shù)，以菌落數(shù)最少組的處理溫度作為最適消毒溫度變式突破D【解析】配制的牛肉膏蛋白胨培養(yǎng)基需使用高壓蒸汽滅菌法滅菌，即在121℃、100kPa條件下處理15～30min，將培養(yǎng)基徹底滅菌，以避免培養(yǎng)基上的微生物影響實驗結(jié)果，A正確；新鮮牛奶應(yīng)使用巴氏消毒法消毒，為了探究新鮮牛奶合適的消毒溫度，可將等量的新鮮牛奶分別置于60℃、70℃、80℃、90℃恒溫水浴鍋中處理15min，并檢測不同溫度處理下的牛奶中微生物的數(shù)量，進(jìn)行比較，B正確；若要統(tǒng)計消毒后的牛奶中微生物的數(shù)量，可用稀釋涂布平板法接種，所以可對處理后的牛奶進(jìn)行梯度稀釋后，利用稀釋涂布平板法接種并在37℃下培養(yǎng)24h，C正確；由于溫度過高會影響蛋白質(zhì)的結(jié)構(gòu)，進(jìn)而破壞牛奶中的營養(yǎng)成分，所以菌落數(shù)最少的組對應(yīng)的溫度不一定是最適的消毒溫度，最適的消毒溫度應(yīng)保證每毫升合格巴氏殺菌乳中細(xì)菌總數(shù)不得超過50000個，同時還得保證牛奶的營養(yǎng)價值不被破壞，D錯誤。6．(2021·山東高考)解脂菌能利用分泌的脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸并吸收利用。脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色。將不能直接吸收脂肪的甲，乙兩種菌分別等量接種在醇溶青瓊脂平板上培養(yǎng)。甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色，乙菌菌落周圍不變色，下列說法錯誤的是(

)A．甲菌屬于解脂菌B．實驗中所用培養(yǎng)基以脂肪為唯一碳源C．可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對比D．該平板可用來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力B【解析】根據(jù)題干信息“甲菌菌落周圍呈現(xiàn)深藍(lán)色”，說明甲可以分泌脂肪酶將脂肪分解成甘油和脂肪酸，脂肪酸會使醇溶青瓊脂平板變?yōu)樯钏{(lán)色，因此甲菌屬于解脂菌，A正確；乙菌落周圍沒有出現(xiàn)深藍(lán)色，說明乙菌落不能產(chǎn)生脂肪酶，但乙菌落也可以在培養(yǎng)基上生存，說明該培養(yǎng)基不是以脂肪為唯一碳源，B錯誤；可將兩種菌分別接種在同一平板的不同區(qū)域進(jìn)行對比，更加直觀，C正確；可以利用該平板來比較解脂菌分泌脂肪酶的能力，觀察指標(biāo)為菌落周圍深藍(lán)色圈的大小，D正確。變式二綜合考查微生物的選擇培養(yǎng)和計數(shù)7．(2022·濰坊中學(xué)模擬)塑料(聚乙烯)在自然界中很難降解，俗稱“白色污染”，北京航空航天大學(xué)楊軍教授偶然發(fā)現(xiàn)裝米的塑料袋上有許多孔洞，還有黃粉蟲幼蟲和成蟲爬出。帶著這些疑問，楊軍教授對黃粉蟲幼蟲消化道的微生物進(jìn)行分離，在幼蟲腸道中成功分離出塑料降解菌——微小桿菌YT2。下列有關(guān)敘述錯誤的是(

)A．實驗室分離塑料降解菌時應(yīng)以塑料(聚乙烯)為唯一碳源B．采用平板劃線法分離微小桿菌YT2時，劃線時總是從上一次劃線的末端開始劃線C．要觀察塑料降解菌的菌落，需用液體培養(yǎng)基進(jìn)行選擇培養(yǎng)D．若殺死微小桿菌YT2，黃粉蟲無法消化塑料，推測該菌和黃粉蟲幼蟲的種間關(guān)系是互利共生C【解析】實驗室分離塑料降解菌時應(yīng)選擇塑料為唯一碳源，A正確；采用平板劃線法分離微生物時，在第二次及以后劃線時，總是從上一次劃線的末端開始劃線，這樣做的目的是將聚集的微生物逐步稀釋，以便獲得單個菌落，B正確；觀察塑料降解菌的菌落需要固體培養(yǎng)基進(jìn)行培養(yǎng)，C錯誤；若殺死該菌，黃粉蟲無法消化塑料，推測該菌和黃粉蟲幼蟲的種間關(guān)系是互利共生，D正確。7．(不定項)(2022·濱州二模)一次性口罩的主要成分為聚丙烯纖維(PP)，某科研團(tuán)隊準(zhǔn)備從土壤中篩選出高效降解一次性口罩的細(xì)菌。圖甲表示PP分解菌分離與計數(shù)的過程，6號試管涂布的三個平板的菌落數(shù)為550、601、688；7號試管涂布的三個平板的菌落數(shù)為58、73、97；8號試管涂布的三個平板的菌落數(shù)為8、15、28。圖乙表示在培養(yǎng)基中加入能與PP結(jié)合而顯色的染色劑，目的菌落周圍出現(xiàn)透明圈的情況。下列說法正確的是()ACA．圖甲、圖乙所用培養(yǎng)基分別為選擇培養(yǎng)基和鑒別培養(yǎng)基，都以PP作為唯一碳源B．圖甲、圖乙所用接種方法分別為稀釋涂布平板法和平板劃線法，都需在酒精燈火焰旁進(jìn)行C．1g土壤樣品中含有PP分解菌的估算數(shù)目是7.6×1010個，此數(shù)值一般偏小D．可選擇圖乙培養(yǎng)基中

的值大的PP分解菌作為目的菌種推廣使用【解析】圖甲所用培養(yǎng)基以PP為唯一碳源，屬于選擇培養(yǎng)基；圖乙所用培養(yǎng)基中加入能與PP結(jié)合而顯色的染色劑，屬于鑒別培養(yǎng)基，A正確；圖甲、圖乙所用接種方法都是稀釋涂布平板法，B錯誤；為了計數(shù)結(jié)果準(zhǔn)確，一般選擇菌落數(shù)在30～300之間的平板進(jìn)行計數(shù)，因此1g土壤樣品中含有PP分解菌的估算數(shù)目是(58＋73＋97)÷3÷0.1÷10×109＝7.6×1010個，由于兩個或多個細(xì)菌連在一起時，在平板上只觀察到一個菌落，因此此數(shù)值一般偏小，C正確；應(yīng)選擇圖乙培養(yǎng)基中

的值小的PP分解菌作為目的菌種推廣使用，D錯誤。(2022·泰安二模)營養(yǎng)缺陷型菌株就是在人工誘變或自發(fā)突變后，微生物細(xì)胞代謝調(diào)節(jié)機制中的某些酶被破壞，使代謝過程中的某些合成反應(yīng)不能進(jìn)行的菌株。這種菌株能積累正常菌株不能積累的某些代謝中間產(chǎn)物，為工業(yè)生產(chǎn)提供大